CN112501782A - 一种防辐射复合保温面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防辐射复合保温面料及其制备方法。本发明首先在气凝胶中引入瓜环形成改性气凝胶，将改性气凝胶混入负离子纤维纺丝液中制成纤维基材，通过第一改性液、第二改性液对纤维基材进行改性，在纤维基材上生成致密的金属膜和高导电长链，得改性纤维；将改性纤维作为芯层；何首乌纤维、蚕丝纤维作为外包层制成了防辐射保温复合面料；本发明制得的面料不仅具有优异的防辐射效果，还有较好的抑菌抗菌性能，经过50次水洗以后，防辐射能力和抑菌抗菌能力均没有明显变化，耐洗涤效果显著。

Description

一种防辐射复合保温面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体为一种防辐射复合保温面料及其制备方法。
背景技术
科技的发展给人们带来便捷生活的同时，各种各样的电子设备的使用也给人们带来了电磁辐射污染；电磁辐射污染不同于传统的水污染、噪音污染、空气污染，它是看不见摸不着的，短时间内并不能让人们感觉到有什么异样，但是人若是长期处于电磁辐射环境下，会严重危害人体的身心健康，尤其至对于体质较弱的老人、孕妇、小孩；电磁辐射会影响孩童智力发展，骨骼发育，引起免疫力下降等问题。
市面上的防辐射面料的制备方法主要有(1)在织物表面镀金属层，织物与金属层之间结合不够牢固，很容易随着日常洗涤和使用过程中产生金属层脱落的问题，造成电磁屏蔽效果下降；(2)将导电纤维与普通纤维进行混纺，该方法制得的面料需要垂直悬挂，不能折叠，防止纤维断裂影响电磁屏蔽效果；(3)在织物表面涂覆金属涂层，织物手感差，不透气，不耐洗涤；现有技术制备的防辐射面料抗菌性方面也还需要进一步进行改进。制得手感好，耐洗涤，防辐射效果、抑菌效果好的面料是目前亟需解决的问题，
发明内容
本发明的目的在于提供一种防辐射复合保温面料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种防辐射复合保温面料，所述复合保温面料是由包芯纱线编织而成；所述包芯纱以改性纤维作为芯层，以混合纱线作为外包层，通过涡流纺工艺制得。
进一步的，所述改性纤维包括各原料组分如下：以重量份计，纤维基材30-50份、第一改性液15-20份、第二改性液15-20份。
进一步的，所述纤维基材主要包括改性气凝胶、负离子纤维纺丝液，所述负离子纤维纺丝液、改性气凝胶的质量比例为(3-5):1。
进一步的，所述改性纤维上还负载有植物精油。所述植物精油为玫瑰精油、薄荷精油、薰衣草精油、茶树精油中的一种或多种；本发明中的植物精油被纤维基材上的瓜环吸附到其疏水空腔中，进而使得植物精油被成功负载到纤维基材上，制备得到的复合保温面料能够释放出精油分子，具有去除异味、消毒杀菌、舒缓疲劳、提高人体免疫的功能。
进一步的，所述改性气凝胶各原料组分如下，以重量份计，水玻璃40-50份、苯乙烯阳离子交换树脂15-25份、甲酰胺8-10份、瓜环粉末10-20份、二硫酸钠8-10份、正硅酸乙酯25-35份。
进一步的，所述瓜环粉末为七元瓜环粉末、八元瓜环粉末、十元瓜环粉末中的一种或多种。
二氧化硅气凝胶具有较大的比表面积、较高的孔隙率以及较低的导热率，在保温隔热材料方面受到了广泛的应用；但是二氧化硅气凝胶力学性能较差，受到冲击时容易发生破裂，降低其保温隔热能力，本发明利用二硫酸钠将瓜环粉末水解，过滤掉瓜环粉末水解产生的碎片，将余下的滤液混入到溶胶A中制得了改性二氧化硅气凝胶；滤液在二氧化硅气凝胶干燥过程中，随着二氧化硅气凝胶中水分的流失，在气凝胶中形成腰部带有活性羟基的瓜环；瓜环上的亲水性羟基与二氧化硅气凝胶中的硅烷基团发生氢键键合形成硅羟基，有效增强了改性二氧化硅气凝胶的力学性能；瓜环带有一个疏水空腔和两个带有活性羟基、羰基的端口，具有一定的刚性和稳定性，由于瓜环的存在，制得的改性气凝胶上带有大量的负离子基团，改性气凝胶在负离子纤维纺丝液中的相容性和分散性大大提高。
本发明将改性气凝胶引入到负离子纤维纺丝液中制成了纤维基材，并将纤维基材置于植物精油中浸渍，改性气凝胶上的瓜环将植物精油吸附到其疏水空腔中，可以实现植物精油的缓释，同时还能够在改性气凝胶收到力学冲击时起到一定的缓冲作用，降低改性气凝胶破碎的概率。
进一步的，所述第一改性液各原料组分如下：以重量份计，葡萄糖18-24份、硫酸铜20-30份、抗坏血酸8-10份、甲醛10-14份、EDOT 15-20份、海藻酸30-50份；所述第二改性液各原料组分如下：以重量份计，壳聚糖30-50份、纳米二氧化钛15-25份、苯酚10-20份、氨丙基三乙氧基硅烷20-25份、水性聚氨酯20-40份。
本发明在制得纤维基材后，又将纤维基材分别使用第一改性液、第二改性液进行了处理；经过低温等离子处理以后的纤维基材上含有大量的羟基、羰基等活性基团，硫酸铜中的铜离子在溶液中游离出来，并与纤维基材上的羰基、羟基氧原子上的电子对配位形成络合物，在还原剂抗坏血酸的作用下，铜离子不断获得电子并在纤维基材表面生成氧化铜层，为了避免羟基、羰基基团的过多消耗，其中特别添加的葡萄糖在水热条件下也会生成表面带有大量羟基、羰基的炭球附着在纤维基材表面实现羰基、羟基的补充；第一改性液中添加的海藻酸含有丰富的羟基、羧基等基团，可以增加第二改性液中壳聚糖含有的羟基、氨基等基团反应，进而增强第一改性液、第二改性液之间的界面结合力；第二改性液中的苯酚含有的酚羟基可以与第二改性液中的羟基、羧基等活性基团发生氢键键合、脱水缩合，有效增强第二改性液的粘结力；第一改性液中的甲醛、EDOT与第二改性液中的苯酚在水热条件下发生聚合，并在氧化铜层上生成具有高导电特性的PEDOT长链；PEDOT长链一方面可以与第一改性液、第二改性液中的海藻酸、水性聚氨酯树脂形成缠结，增强第一改性液、第二改性液的粘结力，另一方面将纳米二氧化钛、氧化铜层连接起来形成导电通路，优化织物的电磁屏蔽性能。
本发明中的纳米二氧化钛与氨丙基三乙氧基硅烷在水热条件下反应生成带有正电荷的氨基化纳米二氧化钛，由于本发明中纤维基材主要成分为负离子纤维纺丝液，可以散发出大量的负离子，氨基化纳米二氧化钛与负离子纤维纺丝液发生正负电荷相互作用，进而被组装在纤维基材表面得到改性纤维，氨基化纳米二氧化钛可以补充氧化铜层上的孔隙，使得改性纤维上的金属层表面更为致密，制得的保温面料防辐射效果更好；纳米二氧化钛、壳聚糖、氧化铜等物质具有一定的杀菌抑菌能力，利用纳米二氧化钛、壳聚糖、氧化铜的协同作用，可以有效优化保温面料的抑菌、抗菌能力。
进一步的，所述混纺纱线是由何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制得，所述何首乌藤纤维、蚕丝纤维的质量比例为(3-5)：2。
蚕丝纤维具有优异的透气透湿、抑菌养肤的功效，手感爽滑，亲肤柔软；何首乌藤纤维富含多种维生素、氨基酸、无机盐等对人体有益的成分，力学性能优异，将蚕丝纤维、何首乌藤纤维通过赛络纺技术制得的混合纱线，手感柔软亲肤，成分天然不刺激，还具有一定的抗菌养肤功效；将其作为外包材制得的防辐射保温面料非常适合儿童、孕妇、老人等体质较弱的人使用。
一种防辐射复合保温面料的制备方法，包括以下步骤：
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌，加入甲酰胺，搅拌，静置水解，得溶胶；
(2)将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，搅拌，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值，边搅拌边加入溶液A，搅拌，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化，再浸渍于正己烷中反应，将凝胶中的水置换出来，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，将所得纤维浸渍于植物精油，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液，取出再浸渍于第二改性液中，水热条件下反应，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，采用涡流纺工艺制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
具体包括以下步骤：
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌反应1-2h，加入甲酰胺，以100-200r/min搅拌反应20-30min，静置水解3-7h，得溶胶；
(2)于45-55℃条件下，将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，升高温度至65-85℃搅拌反应4-6h，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值，边搅拌边加入溶液A，搅拌反应1-2h，得凝胶；(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化8-10h，再浸渍于正己烷中反应4-5h，洗涤干燥得改性气凝胶；本发明采用酸碱两步法制得了改性气凝胶，第一步先使用甲酰胺营造酸性环境，使得水玻璃水解，第二步调节pH值为碱性，形成改性气凝胶；瓜环在碱性条件下更为稳定。
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，于22-24℃条件下将所得纤维浸渍于植物精油中1-2h，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液中1-2h，取出再浸渍于第二改性液中，于水热条件下反应1-3h，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，采用涡流纺工艺制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
进一步的，所述步骤S1.的(3)步骤调节pH至为9-11；所述步骤S3.的(3)步骤水热反应的温度为133-143℃。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明首先在气凝胶中引入瓜环形成改性气凝胶，将改性气凝胶混入负离子纤维纺丝液中制成纤维基材，再将纤维基材浸渍在植物精油中，通过第一改性液、第二改性液对纤维基材进行改性，在纤维基材上生成致密的金属膜和高导电长链，得到改性纤维；将改性纤维作为芯层；何首乌纤维、蚕丝纤维作为外包层制成了防辐射保温复合面料；纤维基材主要成分为负离子纤维纺丝液，能够释放出负离子，将其与何首乌纤维、蚕丝纤维复合制得的保温面料对人体具有一定的保健功能，可以有效杀菌抑菌、去除异味。本发明制得的面料不仅具有优异的防辐射效果，还有较好的抑菌抗菌性能，经过50次水洗以后，防辐射能力和抑菌抗菌能力均没有明显变化，耐洗涤效果显著。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防辐射复合保温面料，所述复合保温面料是由包芯纱线编织而成；所述包芯纱以改性纤维作为芯层，以混合纱线作为外包层，通过涡流纺工艺制得。
所述改性纤维包括各原料组分如下：以重量份计，纤维基材30份、第一改性液15份、第二改性液15份。
所述纤维基材包括负离子纤维纺丝液、改性气凝胶的质量比例为3:1。
所述改性气凝胶各原料组分如下，以重量份计，水玻璃40份、苯乙烯阳离子交换树脂15份、甲酰胺8份、瓜环粉末10份、二硫酸钠8份、正硅酸乙酯25份。
所述第一改性液各原料组分如下：以重量份计，葡萄糖18份、硫酸铜20份、抗坏血酸8份、甲醛10份、EDOT 15份、海藻酸30份；所述第二改性液各原料组分如下：以重量份计，壳聚糖30份、纳米二氧化钛15份、苯酚10份、氨丙基三乙氧基硅烷20份、水性聚氨酯20份。
所述混纺纱线是由何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制得，所述何首乌藤纤维、蚕丝纤维的质量比例为3：2。
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌反应1h，加入甲酰胺，以100r/min搅拌反应20min，静置水解3h，得溶胶；
(2)于45℃条件下，将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，升高温度至65℃搅拌反应4h，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值为9，边搅拌边加入溶液A，搅拌反应1h，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化8h，再浸渍于正己烷中反应4h，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，于22℃条件下将所得纤维浸渍于植物精油中1h，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液中1h，取出再浸渍于第二改性液中，于133℃水热条件下反应1h，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，采用涡流纺工艺制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
实施例2
一种防辐射复合保温面料，所述复合保温面料是由包芯纱线编织而成；所述包芯纱以改性纤维作为芯层，以混合纱线作为外包层，通过涡流纺工艺制得。
所述改性纤维包括各原料组分如下：以重量份计，纤维基材40份、第一改性液18份、第二改性液18份。
所述纤维基材包括负离子纤维纺丝液、改性气凝胶的质量比例为4:1。
所述改性气凝胶各原料组分如下，以重量份计，水玻璃45份、苯乙烯阳离子交换树脂20份、甲酰胺9份、瓜环粉末15份、二硫酸钠9份、正硅酸乙酯30份。
所述第一改性液各原料组分如下：以重量份计，葡萄糖21份、硫酸铜25份、抗坏血酸9份、甲醛12份、EDOT 18份、海藻酸40份；所述第二改性液各原料组分如下：以重量份计，壳聚糖40份、纳米二氧化钛20份、苯酚15份、氨丙基三乙氧基硅烷22份、水性聚氨酯30份。
所述混纺纱线是由何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制得，所述何首乌藤纤维、蚕丝纤维的质量比例为2:1。
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌反应1.5h，加入甲酰胺，以150r/min搅拌反应25min，静置水解5h，得溶胶；
(2)于50℃条件下，将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，升高温度至75℃搅拌反应5h，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值为10，边搅拌边加入溶液A，搅拌反应1.5h，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化9h，再浸渍于正己烷中反应4.5h，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，于23℃条件下将所得纤维浸渍于植物精油中1.5h，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液中1.5h，取出再浸渍于第二改性液中，于139℃水热条件下反应2h，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，采用涡流纺工艺制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
实施例3
一种防辐射复合保温面料，所述复合保温面料是由包芯纱线编织而成；所述包芯纱以改性纤维作为芯层，以混合纱线作为外包层，通过涡流纺工艺制得。
所述改性纤维包括各原料组分如下：以重量份计，纤维基材50份、第一改性液20份、第二改性液20份。
所述纤维基材包括负离子纤维纺丝液、改性气凝胶的质量比例为5:1。
所述改性气凝胶各原料组分如下，以重量份计，水玻璃50份、苯乙烯阳离子交换树脂25份、甲酰胺10份、瓜环粉末20份、二硫酸钠10份、正硅酸乙酯35份。
所述第一改性液各原料组分如下：以重量份计，葡萄糖24份、硫酸铜30份、抗坏血酸10份、甲醛14份、EDOT 20份、海藻酸50份；所述第二改性液各原料组分如下：以重量份计，壳聚糖50份、纳米二氧化钛25份、苯酚20份、氨丙基三乙氧基硅烷25份、水性聚氨酯40份。
所述混纺纱线是由何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制得，所述何首乌藤纤维、蚕丝纤维的质量比例为5：2。
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌反应2h，加入甲酰胺，以200r/min搅拌反应30min，静置水解7h，得溶胶；
(2)于55℃条件下，将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，升高温度至85℃搅拌反应6h，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值为11，边搅拌边加入溶液A，搅拌反应2h，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化10h，再浸渍于正己烷中反应5h，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，于24℃条件下将所得纤维浸渍于植物精油中2h，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液中1-2h，取出再浸渍于第二改性液中，于143℃水热条件下反应3h，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，采用涡流纺工艺制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
实验：
抑菌率测试：参照GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价低3部分：振荡法》测试实施例和对比例制得的面料对大肠杆菌的抑菌率，采用耐洗涤色牢度试验机洗涤方法，测试水洗50次后面料的抑菌率；
保暖性测试：对实施例制得的面料样品预热1800s后进行保暖率测试。
电磁屏蔽性能测试：参照GB/T23463-2009《防护服装微波辐射防护服》试验方法进行测试；将实施例和对比例制得的面料样品放置于屏蔽室中，由放置于面料放置架前端的发射天线发射出频率为700MHz的电磁波，利用安置在面料放置架内部的电场能探头来接收信号，分别得到未放置面料时的电场强度E1(V/m)和放置面料时电磁波的电场强度E2(V/m)，再根据公式屏蔽效能＝201g(E2/E1)进行计算；采用耐洗涤色牢度试验机洗涤方法，测试水洗50次后面料的电磁屏蔽性能。
Figure BDA0002802928150000101
Figure BDA0002802928150000111
由表中数据可知实施例1-3制得的面料样品电磁屏蔽效能均在25dB以上，具有较好的电磁屏蔽效果；实施例1-3制得的面料样品抑菌率均在95％以上，抑菌效果较好；经过50次水洗后，电磁屏蔽性能、抑菌率均无明显下降，具有较优异的耐洗涤性能；保暖性测试表明，本发明制得的面料样品保温性能较好。
实施例4
与实施例3的区别在于未添加改性气凝胶，由于缺少改性气凝胶，制得的面料样品保温率与实施例三相比有所降低，同时缺少改性气凝胶作为氧化铜层的生长点，面料样品的电磁屏蔽效果较差。
实施例5
与实施例3的区别在于第一改性液中未添加甲醛、EDOT，第二改性液中未添加EDOT，第一改性液、第二改性液未能在水热条件下生成高导电长链PEDOT，面料样品的电磁屏蔽效率有所降低。
实施例6
与实施例3的区别在于第二改性液中未添加氨丙基三乙氧基硅烷，由于缺少氨丙基三乙氧基硅烷对纳米二氧化钛进行氨基化改性，纳米二氧化钛未能直接组装在氧化铜层上的孔隙处，金属层表面致密化程度下降，防辐射效率降低。
对比例：在市面上随机购买的一款表面涂覆金属涂层的防辐射面料；经过50次水洗后，其表面防辐射层明显脱落，防辐射效果下降。
通过以上数据和实验，我们可以得出以下结论：本发明首先在气凝胶中引入瓜环形成改性气凝胶，将改性气凝胶混入负离子纤维纺丝液中制成纤维基材，再将纤维基材浸渍在植物精油中，通过第一改性液、第二改性液对纤维基材进行改性，在纤维基材上生成致密的金属膜和高导电长链，得到改性纤维；将改性纤维作为芯层；何首乌纤维、蚕丝纤维作为外包层制成了防辐射保温复合面料；纤维基材主要成分为负离子纤维纺丝液，能够释放出负离子，将其与何首乌纤维、蚕丝纤维复合制得的保温面料对人体具有一定的保健功能，可以有效杀菌抑菌、去除异味。本发明制得的面料不仅具有优异的防辐射效果，还有较好的抑菌抗菌性能，经过50次水洗以后，防辐射能力和抑菌抗菌能力均没有明显变化，耐洗涤效果显著。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述复合保温面料是由包芯纱线编织而成；所述包芯纱以改性纤维作为芯层，以混合纱线作为外包层，通过涡流纺工艺制得。
2.根据权利要求1所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述改性纤维包括各原料组分如下：以重量份计，纤维基材30-50份、第一改性液15-20份、第二改性液15-20份。
3.根据权利要求2所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述纤维基材主要包括改性气凝胶、负离子纤维纺丝液，所述负离子纤维纺丝液、改性气凝胶的质量比例为(3-5):1。
4.根据权利要求1所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述改性纤维上还负载有植物精油。
5.根据权利要求3所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述改性气凝胶各原料组分如下，以重量份计，水玻璃40-50份、苯乙烯阳离子交换树脂15-25份、甲酰胺8-10份、瓜环粉末10-20份、二硫酸钠8-10份、正硅酸乙酯25-35份。
6.根据权利要求2所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述第一改性液各原料组分如下：以重量份计，葡萄糖18-24份、硫酸铜20-30份、抗坏血酸8-10份、甲醛10-14份、EDOT 15-20份、海藻酸30-50份；所述第二改性液各原料组分如下：以重量份计，壳聚糖30-50份、纳米二氧化钛15-25份、苯酚10-20份、氨丙基三乙氧基硅烷20-25份、水性聚氨酯20-40份。
7.根据权利要求1所述的一种防辐射复合保温面料，其特征在于：所述混纺纱线是由何首乌藤纤维、蚕丝纤维通过赛络纺技术制得，所述何首乌藤纤维、蚕丝纤维的质量比例为(3-5)：2。
8.一种防辐射复合保温面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌，加入甲酰胺，搅拌，静置水解，得溶胶；
(2)将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，搅拌，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值，边搅拌边加入溶液A，搅拌，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化，再浸渍于正己烷中反应，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，将所得纤维浸渍于植物精油，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液，取出再浸渍于第二改性液中，水热条件下反应，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
9.根据权利要求8所述的一种防辐射复合保温面料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1.制备改性气凝胶：
(1)将水玻璃置于去离子水中搅拌溶解，加入苯乙烯阳离子交换树脂搅拌反应1-2h，加入甲酰胺，以100-200r/min搅拌反应20-30min，静置水解3-7h，得溶胶；
(2)于45-55℃条件下，将瓜环粉末置于去离子水中搅拌分散，加入二硫酸钠，升高温度至65-85℃搅拌反应4-6h，去除沉淀，得滤液；
(3)将氨水加入到溶胶A中，调节pH值，边搅拌边加入溶液A，搅拌反应1-2h，得凝胶；
(4)将凝胶浸渍于正硅酸乙酯、乙醇混合液中老化8-10h，再浸渍于正己烷中反应4-5h，洗涤干燥得改性气凝胶；
S2.制备纤维基材:将改性气凝胶置于负离子纤维纺丝液中搅拌均匀，静电纺丝得到的纤维，于22-24℃条件下将所得纤维浸渍于植物精油中1-2h，洗涤干燥，低温等离子处理，得到纤维基材；
S3.制备改性纤维：
(1)将葡萄糖置于去离子水中溶解，依次加入硫酸铜、抗坏血酸、甲醛、EDOT、海藻酸混合均匀得第一改性液；
(2)将壳聚糖置于乙酸中搅拌溶解，依次加入纳米二氧化钛、苯酚、氨丙基三乙氧基硅烷、水性聚氨酯搅拌均匀得第二改性液；
(3)先将纤维基材浸渍于第一改性液中1-2h，取出再浸渍于第二改性液中，于水热条件下反应1-3h，取出干燥得到改性纤维；
S4.制备保温面料：
(1)将何首乌藤纤维、蚕丝纤维制成混合纱线；
(2)将改性纤维作为芯层，混合纱线作为外包层，制成包芯纱线；
(3)将包芯纱线编织成保温面料。
10.根据权利要求9所述的一种防辐射复合保温面料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.的(3)步骤调节pH至为9-11；所述步骤S3.的(3)步骤水热反应的温度为133-143℃。
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